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涡轮增压发动机到底省油吗?原来只是排放标准下的妥协产物!

2019年04月15日 12:00    作者:淘车

涡轮增压发动机并不是什么新鲜事物,十年前你可能对它知之甚少,因为那时候除了德系车以外,鲜有车辆采用涡轮增压发动机,而随着排放标准的严苛,近年来美系甚至是日系也已经加入了涡轮增压的行列。

而随着技术的进步,涡轮增压发动机也朝着小排量和少缸数进化,甚至于1.0T的三缸发动机都已经装备到主流车型上,但另一方面,以日系为主的主机厂纷纷研发超高效的自然吸气发动机,那么相对于传统自然吸气发动机,涡轮增压发动到底省不省油?

1、什么是涡轮增压发动机?

涡轮增压(Turbocharger),是一种利用内燃机运作转产生的废气驱动空气压缩机(Air-compressor)的技术。市面上的涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来加大发动机进气量的一种发动机,涡轮增压器(Turbo)实际上就是一个空气压缩机。

它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率和扭矩了。

涡轮增压的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上,大幅度提高发动机的功率和扭矩。一台发动机装上涡轮增压器后,其输出的最大功率与未装增压器相比,可增加大约40%甚至更多。

不过涡轮发动机也有弊端,由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓,也就是说从你大脚踩油门加大马力,到叶轮转动将更多空气压进发动机获得更大动力之间存在一个时间差,而且这个时间还不短。一般经过改良的涡轮增压也要至少1-2秒来增加或者减少发动机动力输出。相对于传统自然吸气发动机来说少了那种线性,涡轮迟滞也是不可避免的。

2、排放标准下的妥协产物

纵观全球汽车市场,随着排放标准的日益严苛,诸如欧六排放标准、国六排放标准,除了发展纯电动之路,目前还有两股力量,以德系为主的小排量涡轮增压+48V轻混以及日系中高排量自然吸气+若混系统,虽然都是弱混系统,但二者采用了截然不同的燃油内燃机,以凯美瑞混动版为例,其搭载的2.5L自然吸气发动机采用阿特金森循环,不断提升压缩比,以此实现更优秀的燃油经济性。而此时电机的主要作用并不是增强整车的综合性能,而是更加优化能量转换模式,以提升燃油经济性。

相反从大排量到小排量涡轮+48V轻混的德系车,其48V轻混的加入主要是用来弥补传统燃油发动机排量下降带来的功率损失,涡轮式奔驰1.5T+48V轻混,还是奥迪最新的S6所采用的2.9T+48V轻混系统,都是想弥补性能的不足或者是获得更好的性能效果。

但无论是德系的解决方案还是日系的解决方案,其都是排放标准日益严苛后的产物。我们注意到现在国内新推出的国六标准车型,基于原有发动机平台的车型纷纷采用了降功率的策略,而另外一些不愿意做功率妥协的车型则继续沿用国五排放标准,可以说从最初涡轮增压发动机的诞生到如今涡轮增压发动机排量不断降低,其都是排放标准日益严苛的产物。

3、涡轮增压发动机真的省油吗?

涡轮增压发动机的核心目的,就是在尽可能小的排量水平上实现更高的发动机性能,而影响发动机的热效率的主要因素确实压缩比和燃烧效率,所以日系发动机主要的方向是不断的增加压缩比,例如马自达的创驰蓝天技术,压缩比高达14:1,而起热效率也高达40%以上。

而对于涡轮增压发动机,由于其核心目的是为了在一定排量上压榨出更多的性能,于是不断的增加缸压和进气量,但涡轮发动机本身就因为压强大,容易爆震,于是过量喷油,并通过降低压缩比,增加功率和扭矩,而其燃烧效率其实并不会提高,反而会因为过量喷油导致不完全燃烧而降低了热效率。

而目前来看涡轮增压发动机热效率控制不错主要是由于,现如今的涡轮增压潮流,主机厂商将重点放在涡轮增压发动机上,研发了一系列技术用以提升燃烧效率,例如缸内直喷、可变压缩比、发动机闭缸以及发动机启停等技术,当然还有现在流行的混动技术。

所以说涡轮增压发动机并不省油,省油的只是现在新技术加持后的结果,把这些技术应用到自然吸气发动机上,效率一样可以提升很多,甚至热效率比涡轮增压发动机还会更高。例如丰田的阿特金森循环自然吸气发动机、马自达的创驰蓝天技术自然吸气发动机。

责任编辑:淘车

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